农村公路水泥混凝土路面病害分析及处理措施研究
2014-08-15张香菊
张香菊
(襄汾县交通运输局)
1 农村公路水泥混凝土路面病害分析
1.1 农村公路水泥混凝土路面病害产生的原因
水泥混凝土的设计原理是将混凝土板看作是四边自由的小挠度弹性矩形模板,如果混凝土均匀支撑则负荷位置和应力都很小,且一旦脱落板内会产生巨大的附加弯拉应力,会缩短水泥混凝土路面的极限。这样就会给路面带来各种各样的病害,下面具体阐述一下。
(1)从路面的设计和材料的选择角度上看,农村公路在设计水泥混凝土路面时不够合理,设计资料不完善,路面的结构选择不当,对路面基层的要求不是很高,而且在原始路面设计上过分采用中高级交通设计。这样容易使路面产生断板或错台,非常不利于后期路面的保养和维护。另外,混合材料的不合理搭配也是水泥混凝土路面产生病害的原因。
(2)从环境和人为因素角度上讲,在设计水泥混凝土方案时对路基密实度和对交通量发展的估计不足,导致路面在使用过程中路基产生不均匀沉降。而且随着最近车流量和超载车辆的增多,使得水泥混凝土路面损坏更加严重,路面基层和面层覆盖过早。
(3)从路面的保养和修护角度上看,在设计水泥混凝土路面时就应该为以后路面的养护做好预留和安排。大部分的农村公路设计比较早,在防护措施、排水措施、防患处理方面的设计上有欠缺,从而导致对损坏路面修复不及时、养护不到位,对水泥混凝土路面的损坏较大。
1.2 农村公路水泥混凝土路面病害处理的措施
处理农村公路水泥混凝土路面病害的关键是找到路面产生病害的主要原因,从根本上解决问题。目前我国对水泥混凝土路面的保养修复上有一定的要求和方案。对于水泥混凝土路面的修复大致有三种方法,(1)在不改变水泥混凝土路面基层的情况下,在其上加铺其他结构层,这种方法是修复路面严重损坏的情况,对路面的结构改动较大;(2)在原结构上进行压浆处理、灌注聚酯胶类粘接剂和短板更换等处理方法,这种方法对损坏比较小的路面修复效果显著;(3)将旧水泥混凝土打碎稳压后作为路面基层,然后在其上铺上沥青混凝土和混凝基层,对路面整修效果显著。
水泥混凝土路面的养护是防止路面出现大范围病害的关键,不仅体现在路面设计之初就预留出养护空间,而且要有健全的养护规范和要求。我国对农村公路水泥混凝土路面病害的处理和养护具有以下要求:(1)对在使用的水泥混凝土路面每年要进行性能调查评价,并且做到有计划的维修保养;(2)对于不符合修复保养标准的,应该按照农村公路技术评定的结果制定养护对策和病害处理措施;(3)对农村水泥混凝土路面的病害检查和保养要及时,做好预见性和经常性保养和修补工作。下面就分别对农村水泥混凝土路面的裂缝、板角断裂和麻面露骨提出处理措施。
(1)裂缝是农村水泥混凝土路面经常出现的病害之一,它包括横向、纵向、斜向和交叉向裂缝,产生这种病害的主要原因是基层和土层强度不够、施工操作不规范、基层脱空和接缝养护不合理等。对这种现象的处理一般分为常规修补方案和快速维修新技术方案。
常规修补方案是首先判断路面裂缝的程度,根据轻微、中等和严重裂缝情况分别进行处理。对于轻微裂缝(裂缝宽度在3mm以下)只需采用灌缝的掩护方法,中等裂缝(3~15mm)的处理可采用条带罩面法,严重裂缝(大于15mm)采用全深度补块处治。快速维修新技术采用聚合物改性自密实混凝土修补裂缝,这种方法达到了尽快开放交通的目的,克服了难于振捣的缺点。
(2)板角裂缝是一条垂直通底与板角两边接缝相交的裂缝,板角处受到连续负荷作用使得支撑强度不足这样就造成混凝板从角隅处断裂。
常规的修补方案是根据断裂面的断裂大小对裂缝进行切缝处理,然后在原有路面板的接缝面涂刷沥青,并浇筑与路面同标号的混凝土,搞振密实,最后在与老混凝土板之间切3~4mm的接缝槽,加入填缝材料。新的技术补救措施是采用聚合物改性自密实混凝土修补,其具体修补步骤是:①确定切割范围;②切割及清理板角裂缝;③配置修补用混凝土及树脂胶;④对清理后的混凝土进行水面浸润处理;⑤粘止水膨胀条;⑥灌注;⑦养生。
(3)麻面和露骨是由施工过程中混凝土强度不足、水灰比过大和砂浆上泌水提浆等原因造成。麻面和露骨是一种常见的农村公路水泥混凝土路面病害,其处理措施也可分为常规修补措施和新技术修补措施。
常规的修补方案是根据路面的破损程度,采用不同的材料和施工方法对路表面的麻面和露骨进行罩面,所以采用稀浆封层处理。新技术的修补措施是采用快速修补材料对路面表面进行处理、清理,并且涂刷界面剂,然后对薄层罩面和超薄层罩面进行修复,最后进行净浆罩面修复。
2 总结
对农村公路水泥混凝土路面的病害分析应该充分考虑人为因素、自然因素、质量因素和工程施工规范因素。在路面设计过程中,应该预留出路面修复和保养的空间,做好对现有农村水泥混凝土路面保养防护工作。不断研发新型材料,将常规修复方案与新技术修补措施结合,延长路面的使用寿命,为推动农村社会经济发展和推动新农村建设做出贡献。
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